В последнее время для этой цели в реальном времени в НИЦ « Планета » выпускаются консультативные карты спутникового диагноза атмосферных явлений на территории России. Карты строятся по результатам автоматизированной дешифровки измерений с геостационарных спутников, проводимой с учетом синхронных выходных данных гидродинамической модели регионального прогноза. На карты также наносится информация о всех грозах, зарегистрированных в предшествующие 15 минут грозопеленгационной системой.
Известно, что возникновение шквалов связано с кучево‐дождевыми облаками( Cb) в мощной внутримассовой и фронтальной конвективной облачности. На картах радиационной температуры( Тр) эти два типа облачности имеют вид мощных конвективных комплексов почти круглой и вытянутой в виде гряд формы, значения Тр которых не превышают – 58 ° C.
Внутримассовые и фронтальные шквалы обычно сопровождаются грозами, ливнями и градом, возможность которых проверяется по картам диагноза метеорологических явлений. Для определения текущего положения высоких(> 12 км) Cb с такими явлениями, а также направления их переноса используются карты высоты верхней границы Cb.
Выполнение вышеперечисленных условий указывает на то, что у земли возможно опасное кратковременное усиление ветра в виде шквалов. Карты максимальной скорости ветра( V max) дают оценку возможных значений V max у земли и положение шквалов в момент спутниковой съемки. Для предупреждения о последующем положении распознанных шквалом можно использовать информацию о направлении и величине переноса за 1 час высокой( Н вго > 6 км) облачности, а также последовательность карт максимальной скорости ветра.
В качестве иллюстраций приведены примеры карт спутникового диагноза, построенные в периоды прохождения внутримассовых и фронтальных шквалов и сильного смерча( 13 июля), наблюдавшиеся в московском регионе летом 2016 года( рис. 8).
Обнаружение приливных разрежений и сжатий льда в Арктике
Изучение причин возникновения и закономерностей пространственно-временной изменчивости таких очень динамичных опасных ледовых явлений, как их сжатие, интенсивный дрейф, сужение каналов в припае и др. важно для обеспечения безопасного судоходства в Арктике, а также при выборе районов безопасной посадки самолетов на лед.
Исследования показали, что измерения микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ, преобразованные в значения индекса рассеяния льда, обладают повышенной чувствительностью к сжатию и разрежению ледяного покрова.
Эта особенность впервые позволила обнаружить во льдах Арктики мезомасштабные поля разрежений и сжатий, размеры которых изменялись с полусуточной периодичностью.
Микроволновой радиометр МТВЗА-ГЯ( модуль температурно-влажностного зондирования атмосферы), установленный на спутнике « Метеор-М » № 2, измеряет тепловое излучение Земли, уходящее под углом падений 65 °, в 29‐ти спектральных каналах( от 10,6 до 183,3 ГГц). Десять спектральных каналов МТВЗА-ГЯ аналогичны радиометру AMSU NOAA( углы падения от 0 до ± 60 °), а в окнах прозрачности атмосферы измерения МТВЗА-ГЯ проводятся одновременно на вертикальной и горизонтальной поляризациях.
Известно, что полусуточная периодичность сжатий и разряжений льда возникает при прохождении приливной волны, влияние которой в открытом океане и у побережья различно. В открытом океане сжатие льда возникает в начале прилива, а разрежение – в начале отлива. У берегов, вытянутых в направлении распространения приливной волны, разрежение льда начинается в момент замедления приливного течения и максимально в момент смены приливного течения на отливное, а сжатие льда максимально в момент смены отливного течения на приливное.
Карты минимальных и максимальных значений индекса рассеяния, рассчитанные по нескольким перекрывающимся сеансам съемок МТВЗА-ГЯ, позволяют не только оценивать толщину тонких и молодых льдов в Арктике, но и дополнительно распознать мезомасштабные районы быстрой полусуточной изменчивости разряжений и сжатий ледяного покрова. Такие ситуации типичны для районов прохождения приливных волн над возвышениями морского дна на шельфе, а также в районах подводных гор, где могут возникать вихри обтекания, способные локально разламывать поля дрейфующего льда [ 6 ]. В качестве иллюстраций на рисунке 9 приведены фрагменты карт минимальных и максимальных значений индекса рассеяния льда в Арктике, ежесуточно выпускаемых по измерениям радиометром МТВЗА-ГЯ.
При разрежении льда в нем уменьшаются внутренние напряжения и количество рассеивающих дислокаций в самом верхнем слое, через который проходит тепловое излучение, сформированное в нижних слоях льда. Уменьшение рассеивающих дислокаций приводит к соответствующему уменьшению значений индекса рассеяния ледяного покрова.
Специальная палитра позволяет легко распознать районы, где под влиянием чередующихся фаз разрежения и сжатия льда приливной волной происходило чередо-
70 Морские информационно-управляющие системы, 2017 / No. 2( 12)